{"id":68081,"date":"2018-03-09T22:56:33","date_gmt":"2018-03-09T22:56:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/acoplamiento-de-modelos-hidrologicos-semidistribuidos-y-gis\/"},"modified":"2018-03-09T22:56:33","modified_gmt":"2018-03-09T22:56:33","slug":"acoplamiento-de-modelos-hidrologicos-semidistribuidos-y-gis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/hidrologia\/acoplamiento-de-modelos-hidrologicos-semidistribuidos-y-gis\/","title":{"rendered":"Acoplamiento de modelos hidrol\u00f3gicos semidistribuidos y gis"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Bruno Pisani Veiga <\/strong><\/h2>\n<p>El desarrollo de modelos hidrol\u00f3gicos integrados es necesario para implementar la directiva europea marco del agua. Este desarrollo ha estado hist\u00f3ricamente limitado por el estado del conocimiento y la disponibilidad de datos. En los \u00faltimos 15 a\u00f1os ha aumentado la capacidad de los ordenadores y la disponibilidad de informaci\u00f3n espacialmente distribuida. Paralelamente, ha crecido el inter\u00e9s por los modelos hidrol\u00f3gicos distribuidos. el principal objetivo de esta tesis doctoral ha sido el desarrollo del c\u00f3digo hidrol\u00f3gico semidistribuido gis-balan que permite evaluar los recursos h\u00eddricos tanto de aguas de superficie como subterr\u00e1neas. Se ha partido para ello del c\u00f3digo agregado visual balan v2, que tambi\u00e9n ha sido mejorado y contrastado durante el desarrollo de esta tesis.  gis-balan se ha acoplado al sistema de informaci\u00f3n geogr\u00e1fica arcgis, lo que facilita la introducci\u00f3n de datos y el postproceso de resultados. El c\u00f3digo calcula el balance hidrol\u00f3gico en el suelo ed\u00e1fico, en la zona no saturada y en el acu\u00edfero evaluando secuencialmente las componentes. Permite discretizar las subcuencas en zonas m\u00e1s peque\u00f1as en las que se pueden considerar par\u00e1metros constantes y meteorolog\u00eda uniforme. Se ha incorporado el c\u00e1lculo del tr\u00e1nsito de la escorrent\u00eda superficial y se han implementado m\u00e9todos adicionales a los que ya ofrec\u00eda visual-balan para calcular el balance en la zona no saturada y en el acu\u00edfero. Para la codificaci\u00f3n se ha seguido la filosof\u00eda de la programaci\u00f3n orientada a objetos, obteni\u00e9ndose un c\u00f3digo claro, flexible y escalable. las extensiones al c\u00f3digo de visual-balan implementadas en gis-balan son las siguientes:  1)\tc\u00e1lculo del tr\u00e1nsito de la escorrent\u00eda superficial en cauces y lagos. Permite considerar adem\u00e1s derivaciones de caudal. El tr\u00e1nsito en cauces se calcula mediante el m\u00e9todo de muskingum-cunge y la laminaci\u00f3n en lagos mediante balances diarios. Los resultados se pueden comparar con aforos en cualquier punto de la red hidrogr\u00e1fica con el fin de calibrar el modelo 2)\tc\u00e1lculo del flujo no saturado vertical mediante la resoluci\u00f3n num\u00e9rica de la ecuaci\u00f3n de richards 3)\tc\u00e1lculo del flujo subterr\u00e1neo mediante modelos pluricelulares englobados 4)\tmejora en la representaci\u00f3n del acu\u00edfero. Gis-balan permite calcular niveles piezom\u00e9tricos en ambas m\u00e1rgenes del cauce principal y considerar bombeos   el programa gis-balan consta de tres m\u00f3dulos: (1) el preprocesador, que facilita la introducci\u00f3n de datos en el entorno del gis; (2) el procesador, que calcula el balance y el tr\u00e1nsito superficial; y (3) el postprocesador, que permite visualizar los resultados en el entorno del gis. El preprocesador es una interfaz de entrada mediante la cual el usuario puede introducir el modelo digital del terreno (mdt), mapas del suelo y subsuelo y series meteorol\u00f3gicas. A partir de estos datos y en un proceso interactivo, el preprocesador genera toda la informaci\u00f3n que requiere el procesador para el c\u00e1lculo del balance y el tr\u00e1nsito de la escorrent\u00eda superficial. Una vez efectuado el c\u00e1lculo, el postprocesador permite visualizar los resultados en el entorno del gis mediante tablas y gr\u00e1ficos. el car\u00e1cter interactivo del programa facilita en gran medida el proceso de entrada de datos ya que permite seguir un orden l\u00f3gico y proporciona m\u00e1s transparencia y ayuda al usuario mediante una serie de men\u00fas. La base de datos de la ayuda proporciona la informaci\u00f3n b\u00e1sica para construir el modelo y generar f\u00e1cilmente los archivos de entrada. Adem\u00e1s, el programa incluye una base de datos flexible para asignar valores iniciales a los par\u00e1metros a partir de informaci\u00f3n b\u00e1sica del terreno (pendiente, tipos y usos del suelo y geolog\u00eda). gis-balan se ha aplicado a un conjunto de cuencas de diferentes caracter\u00edsticas. La primera aplicaci\u00f3n es el aluvial de and\u00fajar (ja\u00e9n), donde se localiza la antigua f\u00e1brica de uranio de and\u00fajar (fua). El acu\u00edfero ha sido estudiado y modelizado desde el a\u00f1o 1988. Para ello se han utilizado todas las versiones del c\u00f3digo balan, desde balan v8 hasta la m\u00e1s reciente, gis-balan. Las \u00faltimas actualizaciones del modelo de balance se han hecho con visual-balan y gis-balan. Se han contrastado los resultados obtenidos con versiones anteriores del c\u00f3digo y se ha extendido el periodo de c\u00e1lculo hasta la actualidad. Se presentan los resultados actualizados del balance h\u00eddrico, que ha sido recalibrado para que sus resultados fuesen m\u00e1s consistentes con las observaciones de campo. Se muestra c\u00f3mo el modelo de balance utilizado puede no ser capaz de estimar adecuadamente la recarga en episodios excepcionalmente lluviosos. Se presenta adem\u00e1s la comparaci\u00f3n de niveles piezom\u00e9tricos calculados con balan (mediante modelos simplificados) y con un modelo de flujo detallado (core). El contraste en cinco puntos del acu\u00edfero sugiere que el modelo de flujo simplificado puede ser suficiente para calcular los niveles piezom\u00e9tricos en las zonas de regad\u00edo. la segunda aplicaci\u00f3n es la cuenca piloto del r\u00edo vali\u00f1as, situada en la provincia de a coru\u00f1a, a pocos kil\u00f3metros de la capital. Se trata de una peque\u00f1a cuenca gran\u00edtica de la que se posee una buena cantidad de informaci\u00f3n hidrogeol\u00f3gica. Se ha utilizado desde hace m\u00e1s de una d\u00e9cada con fines docentes y como banco de prueba de las sucesivas mejoras de balan, visual-balan y gis-balan. Se presentan los resultados de la actualizaci\u00f3n del balance con los datos hidrometeorol\u00f3gicos hasta 2006 y el an\u00e1lisis de sensibilidad del balance respecto al espesor del suelo, uno de los par\u00e1metros m\u00e1s influyentes. Se presenta adem\u00e1s la correcci\u00f3n realizada en el c\u00e1lculo de la percolaci\u00f3n y la recalibraci\u00f3n de la conductividad hidr\u00e1ulica vertical de la zona no saturada. la tercera aplicaci\u00f3n es la cuenca del alto g\u00e1llego, una cuenca de monta\u00f1a de aproximadamente 1350 km2 situada en la provincia de huesca. Posee unas caracter\u00edsticas geogr\u00e1ficas, meteorol\u00f3gicas, litol\u00f3gicas y geol\u00f3gicas muy variables en el espacio, que hacen muy interesante su modelizaci\u00f3n. Destaca entre sus caracter\u00edsticas m\u00e1s notables su elevada altitud y por consiguiente la importancia de los gradientes verticales y la hidrolog\u00eda nival. Esta complejidad se ha abordado mediante la modelizaci\u00f3n semidistribuida, dividiendo la cuenca en zonas homog\u00e9neas. El balance se ha calibrado con datos diarios de caudales medidos en el cierre de la cuenca en la estaci\u00f3n de aforos de anz\u00e1\u00f1igo. El ajuste obtenido es bastante bueno. Esta aplicaci\u00f3n es un ejemplo muy ilustrativo de las capacidades de gis-balan y muestra paso a paso c\u00f3mo utilizar el c\u00f3digo para construir un modelo complejo. el cuarto caso es la cuenca de monta\u00f1a del r\u00edo bernesga, en la zona de los t\u00faneles del tav de pajares (asturias-castilla-le\u00f3n), a trav\u00e9s de los que discurrir\u00e1n las v\u00edas del ave. El modelo de balance hidrometeorol\u00f3gico ha servido para cuantificar las componentes del ciclo hidrol\u00f3gico, tanto las de superficie como las profundas. El modelo realizado supone que las propiedades de la cuenca son uniformes. Es decir, se ha optado por un modelo hidrol\u00f3gico agregado. Se han usado valores medios de precipitaci\u00f3n y temperatura diarias en el conjunto de la cuenca. Es de destacar la importancia de la hidrolog\u00eda nival en la zona. El almacenamiento de la nieve durante una buena parte del a\u00f1o y la posterior fusi\u00f3n han ofrecido algunas dificultades para calibrar el balance. Sin embargo, el ajuste obtenido entre las aportaciones calculadas y las observadas es bastante bueno, a excepci\u00f3n de un a\u00f1o en el que los datos presentan ciertas anomal\u00edas. la \u00faltima aplicaci\u00f3n que se presenta es la cuenca del r\u00edo z\u00ed\u00aazere, en la serra da estrela (portugal central). Se trata de una peque\u00f1a cuenca de monta\u00f1a con recursos h\u00eddricos de alta calidad y valor econ\u00f3mico, incluyendo aguas superficiales y subterr\u00e1neas (normales y termominerales). El balance h\u00eddrico se ha calculado con los c\u00f3digos visual balan v2 y gis-balan, para contrastar y verificar el c\u00f3digo m\u00e1s reciente, gis-balan. La modelizaci\u00f3n se ha efectuado de manera semidistribuida, considerando un conjunto de subcuencas delimitadas a partir de las unidades hidrogeomorfol\u00f3gicas. Los datos diarios de precipitaci\u00f3n y temperatura de una estaci\u00f3n meteorol\u00f3gica se han extrapolado para cada subcuenca considerando los gradientes verticales de estas variables. El balance h\u00eddrico se ha calibrado mediante el contraste entre las aportaciones calculadas y observadas en el cierre de la cuenca. El modelo reproduce adecuadamente las aportaciones medidas y sus resultados son coherentes con las conclusiones de estudios previos en cuencas similares. Se ha realizado un an\u00e1lisis de sensibilidad para evaluar las incertidumbres en los par\u00e1metros del modelo y en la recarga al acu\u00edfero. Los resultados muestran que las mayores incertidumbres est\u00e1n en la capacidad de infiltraci\u00f3n en el terreno y el coeficiente de agotamiento a la percolaci\u00f3n. La recarga es mucho m\u00e1s sensible a las variaciones del coeficiente de agotamiento de la percolaci\u00f3n que a la capacidad de infiltraci\u00f3n del terreno. Los resultados muestran que hay incertidumbre en la recarga estimada, cuyo valor medio se sit\u00faa entre 250-350 mm\/a\u00f1o.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Acoplamiento de modelos hidrol\u00f3gicos semidistribuidos y gis<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Acoplamiento de modelos hidrol\u00f3gicos semidistribuidos y gis <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Bruno Pisani Veiga <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 A coru\u00f1a<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 20\/11\/2008<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Javier Samper Calvete<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: andres Sahuquillo <\/li>\n<li>Jorge Molinero (vocal)<\/li>\n<li>Antonio Paz (vocal)<\/li>\n<li>Jaime Gomez (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Bruno Pisani Veiga El desarrollo de modelos hidrol\u00f3gicos integrados es necesario para implementar la directiva europea marco 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